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現如今在汽車(chē)信息系統中已涌現了許多新技術(shù)，這對于廠(chǎng)商們已是不爭的事實(shí)。許多汽車(chē)已經(jīng)包括導航、CD、AM/FM、DVD和蜂窩電話(huà)功能——而且數字錄影機、生態(tài)點(diǎn)火裝置和遠程診斷設備也逐漸出現。一旦這些新的特性被一一采用，由于要求功能性測試和所檢測的功能成比例，這就極大地加重了測試的任務(wù)。模塊化而且基于軟件的測試方法利用了PC構架，可以對測試的功能進(jìn)行擴展或縮減，從而可以應對這些測試挑戰。我將分析信息通信系統設計的某些關(guān)鍵性因素，然后舉出幾個(gè)對這些信息設備進(jìn)行測試的例子（如圖1）。 圖1，隨著(zhù)汽車(chē)系統引入新技術(shù)，也增加了信息通信測試的復雜性。 使用更少的器件更快地設計出更多的功能 為什么汽車(chē)信息設備的需求增長(cháng)得如此之快，其實(shí)答案很明顯——用戶(hù)希望在旅途上擁有和他們家里一樣舒適和安全的生活方式。但是如何使新出現的技術(shù)變成現實(shí)，設計人員又如何利用這些新技術(shù)呢？能實(shí)現這些現代信息系統的一個(gè)重要原因是半導體封裝技術(shù)的進(jìn)步。大體積的雙列直插芯片封裝（大約175mm2）已被小型的球網(wǎng)狀陣列器件（大約1.34mm2）所代替，這樣就極大地減少了相同處理過(guò)程下的表面積。不斷采用新封裝技術(shù)的這種趨勢將減少新功能或新技術(shù)所需的總體空間，同時(shí)也增加了在制造時(shí)需要的檢驗量。 不僅芯片的尺寸在不斷地減小，它的功能也在不斷提高。目前能在單個(gè)芯片里集成接收AM、FM或數字收音機功能的器件已很常見(jiàn)。在蜂窩技術(shù)中，如硅谷實(shí)驗室的Aero這樣單個(gè)芯片，只需增加少量器件就可成為兩或三波段的GSM收發(fā)器。芯片的尺寸曾經(jīng)是采用多波段通信的限制因素，現在這已不是問(wèn)題，并且還可以增加如視頻等其它功能。由于單個(gè)芯片的集成性能提供額外的空間，這使得在未來(lái)為信息系統增加新功能也變得很容易。 軟件的作用 電子設備中軟件的使用量也同樣劇增。隨著(zhù)微處理器技術(shù)的發(fā)展，現在它每秒所執行的指令數是20年前的10,000倍，從而可以用軟件處理許多以前需要完全獨立的硬件才能實(shí)現的任務(wù)。一個(gè)令人信服的例子就是軟件收音機。設計出能接收所有無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議的硬件設備將具有巨大的市場(chǎng)潛力。軍方在Joint Tactical Radio System (JTRS) 中已經(jīng)實(shí)現這一點(diǎn)，而且在不久的將來(lái)也一定會(huì )擴展到商業(yè)設備上。在信息通信方面，汽車(chē)購買(mǎi)者將不用在汽車(chē)里增加信息控制盒，而是通過(guò)利用在操控臺加載軟件來(lái)增加信息功能。 產(chǎn)品上市的時(shí)間壓力對于設計和測試有巨大的影響，認識到這一點(diǎn)是非常重要的。強大的電子設計自動(dòng)化（electronic design automation ，EDA）軟件能在某些情況下使板卡不需要重復設計。當在設計階段的速度有所提高時(shí)，也同時(shí)要求開(kāi)發(fā)的其它階段提高速度。隨著(zhù)更小的硬件器件、可重復設置硬件以及電子化設計比以前更快地涌現，采用基于PC、以軟件為核心的模塊化平臺方式就可以跟上這一發(fā)展趨勢。 圖2，Mindready汽車(chē)多媒體和信息通信ATE系統可以處理簡(jiǎn)單的驗證應用。 用于信息通信的ATE 考慮到上文所提及的基于軟件的功能。如果一個(gè)汽車(chē)銷(xiāo)售商要在汽車(chē)的使用期間為信息系統增加10種不同功能，這就需要在生產(chǎn)中進(jìn)行功能性測試來(lái)檢驗這些功能是否正常工作，而且可以按不同的順序實(shí)現這些功能，或者在信息系統已具有其它功能時(shí)完成檢驗。實(shí)質(zhì)上，測試的數量會(huì )隨指數增長(cháng)，同時(shí)工程師們也面臨著(zhù)盡可能減少測試時(shí)間和成本的壓力。 為了解決這些問(wèn)題，NI的系統集成商——Mindready Solutions 公司(www. mindready.com) 開(kāi)發(fā)了Mindready汽車(chē)多媒體和信息通信ATE系統。該公司的一級汽車(chē)客戶(hù)需要可升級的平臺，能自始至終進(jìn)行簡(jiǎn)單的AM/FM測試，從而應用于復雜的顯示、GPS、DVD和衛星應用�？蛻�(hù)們需要該系統有足夠的靈活性，可適用于所有的汽車(chē)平臺以及為未來(lái)的型號增加新功能。他們正尋找可伸縮的設備以便在設計、驗證、耐久性測試和制造中使用，從而消除在這些過(guò)程中軟硬件的不連續性。 Mindready系統基于NI的TestStand測試管理軟件，它為Mindready客戶(hù)提供開(kāi)放的架構來(lái)定制系統——無(wú)論是作為擴展確認和驗證階段的一部分還是做為末端檢測儀。當編寫(xiě)好的測試代碼用于驗證系統和設定規范邊界時(shí)，該設備也可使用相同的硬件進(jìn)行功能化測試。在TestStand中如自動(dòng)排列和并行測試這樣的功能可以滿(mǎn)足軟件定制的特性——通過(guò)軟件的測試構架可以輕松地反復使用這些經(jīng)過(guò)排列和組合的特性。 TestStand程序在嵌入式PXI控制器上運行。PXI是一個(gè)行業(yè)標準、基于PC平臺，能進(jìn)行廣泛的測量。在這種情況下，可以對視頻、音頻、數字、模擬和RF在一系列功率和頻率下進(jìn)行測試。當信息系統已發(fā)展成需要能進(jìn)行混合信號測試時(shí)，PXI可以提供模塊化的儀器平臺，全面集成定時(shí)和觸發(fā)，并利用最新已有的商業(yè)化技術(shù)（圖3）。 圖3，Mindready系統中運行于PXI控制器上的TestStand軟件可以按順序安排測試。對于簡(jiǎn)單的DC電壓、DC電流和電阻測量，Mindready系統包含了數字萬(wàn)用表。NI 4-GHz RF多路復用器——PXI-2591能提供從外部RF發(fā)生器到測試單元（UUT）的多天線(xiàn)接口開(kāi)關(guān)。 對于簡(jiǎn)單的DC電壓、DC電流和電阻測量，Mindready系統包含了數字萬(wàn)用表。NI 4GHz RF多路復用器——PXI-2591能提供從外部RF發(fā)生器到測試單元（UUT）的多天線(xiàn)接口開(kāi)關(guān)。在PXI中使用高密度開(kāi)關(guān)，可以增加系統的測試點(diǎn)。所包含的IEEE 1394接口模塊也可以在視頻測試中采集來(lái)自攝像機的圖像，或者針對未來(lái)的應用進(jìn)行擴展。 所有的這些組件使系統可以提供測試環(huán)境所要求的功能，并具備測試環(huán)境所需的硬件或軟件。 儀表盤(pán)測試 另一個(gè)解決信息測試的方案來(lái)自于墨西哥奇瓦瓦的Altec Visteon公司。該公司需要一個(gè)對收音機和儀表盤(pán)進(jìn)行測試的靈活而非單一的測試解決方案。同Mindready系統公司一樣，Altec Visteon選用PXI平臺來(lái)進(jìn)行測試和提供開(kāi)關(guān)功能；該公司采用LabWindows/CVI和TestStand作為編程工具和測試管理軟件。 收音機測試內容包括音頻質(zhì)量、音調、頻率、時(shí)鐘和其它顯示信息。Altec Visteon采用八通道PXI動(dòng)態(tài)信號采集模塊來(lái)實(shí)現大多數測試，PXI使Visteon可以在兩個(gè)通道上，或者增加通道，組成更復雜的聲音系統來(lái)測試標準立體聲。預先定義的軟件算法可以使系統測試輸出失真、頻率響應和信噪比。該公司使用PXI圖像采集模塊來(lái)測試儀表盤(pán)和收音機的顯示。 同時(shí)，也可以對Visteon測試設備進(jìn)行擴展來(lái)滿(mǎn)足未來(lái)的測試要求。在增加衛星無(wú)線(xiàn)通訊、藍牙和全息顯示時(shí)，軟件和PXI平臺能增加新的測試功能和代碼模塊。通過(guò)使用PC來(lái)控制系統以及采用模塊化硬件用于測量，該系統滿(mǎn)足了Visteon對于可升級性和靈活性的要求。 未來(lái)的發(fā)展 最近十年汽車(chē)工業(yè)所面臨的挑戰顯示未來(lái)的系統需要有更多的測試功能。隨著(zhù)消費電子市場(chǎng)不斷重新定義多媒體標準，曾為大家關(guān)注的事物將很快被新的熱點(diǎn)所替代。采用靈活而可升級的、基于軟件的測量和自動(dòng)化平臺——這將是增加功能和減小產(chǎn)品上市時(shí)間的一種絕佳方法。 |
